2021년 미 항공우주국(NASA)의 행성사냥꾼인 우주망원경 TESS는 지구에서 31광년 떨어진 곳에 있는 ‘글리제 367’에서 외계 행성을 발견했다. ‘글리제 367b’로 명명된 이 외계 행성은 지름이 지구의 0.67배 정도에 불과해 그때까지 발견된 외계 행성 가운데 가장 작은 편에 속했다. 태양계 행성과 비교하면 화성보다는 크지만 금성보다 작은 행성으로 밀도나 내부 구조는 수성과 비슷해 ‘슈퍼 수성’이라는 별명을 얻었다. 글리제 367b가 수성과 또 닮은 점은 모항성에서 매우 가깝다는 것이다. 다만 수성은 태양에서 5800만km 떨어진 반면 글리제 367b는 100만km 밖에 떨어져 있지 않아 공전 주기가 지구의 하루보다 짧은 7.7시간에 불과했다. 따라서 표면 온도가 매우 높아 물이나 생명체는 물론 대기도 없을 것으로 보였지만, 당시 관측 기술로 이를 입증하기는 어려웠다. 하지만 제임스 웹 우주 망원경이 발사된 후 과학자들은 이를 검증할 도구를 손에 넣었다. 사실 별 옆에 꼭 붙은 작은 행성 표면을 관측한다는 것은 등대 옆에 반딧불보다 더 어두운 물체를 찾는 것과 다를 바 없다. 하지만 제임스 웹 우주 망원경의 성능이라면 이런 상황에서도 행성의 표면 온도와 대기의 존재를 확인할 수 있다. 시카고 대학 마이클 장이 이끄는 연구팀은 제임스 웹 우주 망원경을 이용해 글리제 367b를 12.7시간 정도 관측했다. 공전 주기의 1.6배에 달하는 시간임과 동시에 자전 주기의 1.6배에 달하는 시간이다. 지구와 달처럼 이렇게 가까이 있는 행성은 조석 고정이 이뤄져 공전 주기와 자전 주기가 같기 때문이다. 그리고 낮은 부분은 영원히 낮이고 밤은 부분은 영원히 밤이 지속된다. 제임스 웹 우주 망원경 관측 결과 글리제 367b의 낮 부분은 실제 온도가 섭씨 1,455도로 수성이나 금성보다 3배 이상 높았다. 반면 밤인 지역은 섭씨 574도로 이보다 훨씬 낮았다. 만약 글리제 367b가 지구나 금성처럼 대기를 지닌 행성이라면 뜨거워진 공기가 차가운 곳으로 이동하면서 열이 분산되기 때문에 이렇게 큰 차이가 나기 힘들다. 따라서 글리제 367b는 대기가 거의 없는 셈이다. 연구팀은 글리제 367b에 매우 희박한 대기가 있을 가능성도 낮다고 보고 있다. 수성처럼 대기는 없고 표면은 엄청나게 뜨거운 행성인 셈이다. 제임스 웹 우주 망원경은 역사상 가장 강력한 성능으로 이전에는 불가능했던 외계 행성의 대기 연구를 수행하고 있다. 그리고 이 과정에서 행성의 대기가 어떤 조건까지 존재할 수 있는지 검증하는 역할도 겸하고 있다. 제임스 웹 우주 망원경의 활약을 통해 과학자들은 지구형 외계 행성이 실제 대기를 지니고 있고 지구와 비슷한 환경인지 좀 더 확실하게 구분할 수 있게 됐다. 관련 데이터가 쌓이면 과학자들은 어떤 행성이 지구와 진짜 닮았고 생명체가 살고 있을 가능성이 높은 지 보다 자신 있게 말할 수 있을 것이다. 고든 정 과학 칼럼니스트 jjy0501@naver.com

인공지능(AI)이 지난 9~12일(현지시간) 미국 라스베이거스에서 열린 세계 최대 가전·정보기술(IT) 전시회 CES 2024에 이어 지난주 세계경제포럼(WEF·다보스포럼)에서도 화두로 떠오르면서 AI가 바꿔놓을 미래에 대한 관심도 커지고 있다. 샘 올트먼 오픈AI 최고경영자(CEO)는 다보스포럼에서 인간 수준의 일을 처리하는 인공일반지능(AGI) 상용화를 앞두고 많은 고민과 준비가 필요하다고 했다. 과연 AGI 시대가 조만간 현실화될 것인가. 국내 대표 AI 연구자인 이홍락(47) LG AI연구원 최고AI과학자(CSAI)는 23일 “최근 AI의 급격한 발전에도 불구하고 AGI까지 갈 길은 아직 먼 상황”이라고 말했다. 그는 “(일종의 AI 비서인) AI 에이전트를 통해 사람의 일을 좀 더 편하게 만들어주고, AI가 스스로 알아서 인간의 삶의 질을 높여주는 기술과 제품이 하나씩 단계별로 나오고 있다”면서도 “현재의 AI 기술은 주로 인간의 지시에 의존하며 완성도 면에서도 한계를 가지고 있다”고 말했다. 이 CSAI는 국제전기전자공학회가 선정한 ‘세계 10대 AI 연구자’로 구글 AI 연구조직 ‘구글브레인’을 거쳐 2020년 LG AI연구원에 합류했다.AGI 시대가 언제쯤 도래할 것인지에 대해서는 미국 내에서도 의견이 분분하다. AI 반도체 개발사 엔비디아의 젠슨 황 CEO와 일론 머스크 테슬라 CEO는 AGI 수준에 도달할 시점으로 각각 ‘5년 후’, ‘3년 이내’라고 예측했지만, 얀 르쿤 메타 부사장 겸 수석 AI과학자는 “예상하는 것보다 더 오래 걸릴 수 있다”고 전망했다. 구글 딥마인드 공동설립자 무스타파 술레이만도 최근 저서 ‘더 커밍 웨이브’에서 “사람들은 스위치 하나만 누르면 AGI가 바로 실현될 수 있는 것처럼 생각했다”며 “오히려 AI 시스템이 점점 더 많은 기능을 갖추면서 AGI를 향해 꾸준히 나아가는 점진적인 전환이라고 생각한다”고 설명했다. 이 CSAI도 AGI에 대해선 신중론에 가까운 편이다. 그는 “향후 AI는 더 적극적이고 자동으로 정보를 처리하고 실행하는 방향으로 발전할 것으로 기대된다”면서 “이러한 발전은 사회와 산업에 더 큰 파급효과를 가져올 것”이라고 내다봤다. 그러면서 “AGI 시대로 가려면 상당히 많은 기술 개발과 윤리적 사용을 위한 사회적 합의, 인간의 삶을 더 풍요롭게 할 수 있는 제도적 장치 등의 논의가 필요하다”고 강조했다.“전문가 수준 지식 부족·환각 현상 한계”비판적 시각 갖추고 적절한 피드백 줘야 기술 발전 속도는 AI의 ‘자가 학습 능력’을 통해 더 빨라지고 있다는 게 이 CSAI의 설명이다. 그는 “AI를 통한 코딩 자동화는 소프트웨어(SW) 개발의 효율성을 크게 항상시키고, 이는 다시 AI 모델과 애플리케이션의 발전 속도를 더 빠르게 한다”고 말했다. 이어 “AI 모델이 고품질의 데이터를 자체적으로 생성하고 이를 통해 스스로 학습하면서 성능을 개선하는 새로운 방법들이 개발되고 있다”고 덧붙였다. 이 CSAI는 AI 기술이 발전할수록 이를 활용하는 인간의 역량도 중요하다고 봤다. 그는 “현재 생성형 AI는 글쓰기와 같은 분야에서 뛰어난 능력을 보이지만 전문가 수준의 지식이 부족하고 ‘환각 현상’(할루시네이션·AI가 정보를 처리하는 과정에서 그럴듯한 오답을 내놓는 현상)과 같은 한계를 갖고 있다”면서 “사용자가 AI의 결과물에 대해 비판적인 시각을 갖고, AI가 정확하고 유용한 결과를 제공할 수 있게 적절한 피드백을 제공하는 역할이 중요하다”고 힘줘 말했다. 이 CSAI는 “사용자의 피드백은 AI 모델을 향상시키는 데 사용될 수 있고, 이러한 상호작용은 AI와 인간의 협력이 어떻게 지속적인 시너지를 내는지를 보여준다”면서 “결국 AI 기술의 효과적인 활용과 발전은 사용자의 책임감 있는 접근과 지속적인 협력 과정에 달려 있다”고 설명했다.

아폴로 11호가 최초로 지구 이외의 천체인 달에 착륙한 것이 1969년이니까, 인류의 우주 탐사도 어언 반세기를 넘어선 셈이다. 인류가 외계 생명체에 대해 구체적으로 관심을 기울이기 시작한 것은 20세기 후반 들어 미국의 아폴로 시리즈 등으로 본격적인 우주 진출에 나선 직후부터였다. 지금은 화성에까지 착륙선을 보내고 있는 인류의 우주 탐사에서 최대 목표로 삼고 있는 것은 바로 외계 생명체의 발견이다. 그러나 아직까지 지구 외의 천체에서는 아메바 한 마리도 발견하지 못한 것이 우주 탐사의 현주소다. 관측 가능한 우주에만도 수천억 개의 은하들이 존재한다. 또 은하마다 수천억 개의 별들이 있으니, 생명이 서식할 수 있는 행성의 수는 그야말로 수십, 수백조 개가 있을 거란 계산이 금방 나온다. 외계문명에 대한 언급으로는 이탈리아의 천재 물리학자인 엔리코 페르미가 제안한 ‘페르미 역설’이 유명하다. 우주의 나이와 크기에 비추어볼 때 외계인들이 존재할 것이라는 가정하에 방정식을 만든 결과, 그는 무려 100만 개의 문명이 우주에 존재해야 한다는 계산서를 내놓았다. “그런데 수많은 외계문명이 존재한다면 어째서 인류 앞에 외계인이 나타나지 않았는가? 대체 그들은 어디 있는 거야?“라는 질문을 페르미가 던졌는데, 이를 ‘페르미의 역설’이라 한다. 이 역설은 아직까지 풀리지 않고 있다. 페르미의 역설과 밀접한 관계가 있는 방정식이 또 하나 1960년대에 나타났는데, 미국 천문학자 프랭크 드레이크가 만든 ‘드레이크 방정식’이다. 우주의 크기와 별들의 수에 매혹된 드레이크는 우리은하에 존재하는 별 중 행성을 가지고 있는 별의 수를 어림잡고, 거기서 생명체를 가지고 있는 행성의 비율을 추산한 다음, 다시 생명이 고등생명으로 진화할 수 있는 환경을 가진 행성의 수로 환산하는 식을 만들었다. 그 결과, 우리와 교신할 수 있는 외계의 지성체 수를 계산하는 다음과 같은 방정식이 만들어졌다. ‘N=R*·fp·ne·fl·fi·fc·L’ N은 우리은하 속에서 탐지 가능한 고도문명의 수, R*은 지적 생명이 발달하는 데 적합한 환경을 가진 항성이 태어날 비율, fp는 그 항성이 행성계를 가질 비율, ne는 그 행성계가 생명에 적합한 환경의 행성을 가질 비율, fl은 그 행성에서 생명이 발생할 확률, fi는 그 생명이 지성의 단계로까지 진화할 확률, fc는 그 지적 생명체가 다른 천체와 교신할 수 있는 기술문명을 발달시킬 확률, L은 그러한 문명이 탐사 가능한 상태로 존재하는 시간.　 이 식에 기초해 드레이크 자신이 예측하는 우리은하 내 문명의 수는 약 1만 개에서 수백만 개에 이른다. 드레이크는 이에 그치지 않고, 전파망원경을 이용해 외계로부터의 신호를 찾기 위해 가까이 있는 두 별의 주변에서 오는 신호를 찾는 시도를 한 것이 공식적인 외계 지적 생명체 탐사, 곧 SETI의 출발점이 되었다. 우리은하에만도 슈퍼지구가 3억 개 인류는 지난 100년간 놀라운 발전을 이루었다. 그러나 이 기간은 우주의 나이 138억 년에 비하면 그야말로 눈 깜짝할 찰나에 지나지 않는다. 그렇다고 우리가 미래에 다른 별을 방문하는 상상을 할 수 없는 것은 아니다. 우주에는 우리 외에도 다른 문명이 있을 거라는 데 많은 과학자들은 동의하고 있다. 우리은하에만도 슈퍼지구가 3억 개나 되는데도 우리는 왜 외계인들을 한번도 본 적이 없는가? 그 이유로 항성 간 거리가 너무나 멀기 때문에 어떤 문명도 그만한 거리를 여행할 수 있는 기술을 확보하지 못한 거라고 과학자들은 생각하고 있다. 인류의 현재 기술수준으로는 이 거리의 장벽을 넘을 수가 없다. 예컨대, 태양계에서 가장 가까운 4.2광년 떨어진 프록시마 센타우리 별까지 가는 데만도 지금 로켓 속도로는 10만 년 가까이 걸린다. 만약 우리가 광속으로 날리는 로켓을 개발했다고 쳐도 우리은하를 가로지르는 데만도 10만 년이 걸린다. 하지만 이 은하도 우주 속에서는 한 개의 조약돌에 지나지 않는다. 이 모든 상황을 감안해볼 때 우리가 다른 행성으로 가서 산다는 것은 거의 불가능한 일일 것으로 보인다. 이것이 바로 외계인을 만날 수 없는 가장 근본적인 장애이다. 장애의 또 하나는 통신수단의 문제이다. 비록 외계 문명이 존재한다 하더라도 그들과 교신하기에는 우리의 통신수단이 너무나 원시적이라 소통불능일지도 모른다는 사실이다. 그리고 외계인들이 신호를 보내온다 하더라도 우리 기술로는 그것을 포착하지 못할 수도 있다는 것이다. 외계 생명체의 단골 메뉴 UFO 정말 있나? 여론조사에 의하면, 미국인의 거의 절반이 외계인이 과거나 근래에 지구를 방문한 것으로 믿고 있다고 한다. 그리고 그 비율은 갈수록 높아지고 있는 추세다. 일반적으로 과학자들은 이러한 믿음이 실제 과학적인 근거를 갖지 못한 것으로 보고 일축한다. 하지만 그들은 지적 외계인의 존재를 부정하지 않는다. 그러나 그들은 다른 항성계의 지성체들이 우리를 방문했다는 증거에 높은 기준을 설정했다. 칼 세이건이 일찌기 언명했듯이 ”특별한 주장에는 특별한 증거가 필요“하기 때문이다. UFO 목격은 오랜 역사를 가지고 있다. UFO는 글자 그대로 ‘미확인 비행체’라는 뜻으로, 그 이상도 이하도 아니다. UFO에 대한 미 공군의 연구는 1940년대부터 계속되고 있다. 1947년 미국 뉴멕시코 주 로스웰에서 UFO에 관련된 ‘그라운드 제로’가 발생했다. 로스웰 사건은 군용 고고도 감시용 풍선의 추락을 많은 사람들이 목격함으로써 빚어진 것인데, 미군은 지금까지 일관되게 로스웰 사건이 외계인 관련 사건이 아니며, 군에서 운용하던 감시용 기구가 추락한 사건이라고 확인해주고 있다. 그러나 로스웰 사건은 아직도 현재 진행형이다. 모든 정황으로 미루어볼 때 로스웰 사건 역시 흔한 음모론 중 하나일 뿐이며, 이 가짜 뉴스가 끈질기게 확대재생산되는 이면에는 책 판매와 관광수입을 노리는 일부의 비즈니스가 작동하고 있다는 게 전문가들이 대체적인 시각이다. 또한 대부분의 UFO는 미국 사람들 앞에 나타나는 현상이다. 아시아와 아프리카는 인구가 많음에도 불구하고 UFO 목격자가 거의 없다는 것이 흥미로운 점이며, 또 희한하게도 캐나다와 멕시코 국경에서 딱 멈춘다는 게 놀라운 일이다. 대부분의 UFO 목격은 대체로 평범한 천문적인 현상으로 설명된다. 절반 이상이 유성이나 화구(火球·큰 불덩어리 운석)이거나, 워낙 밝은 금성 때문에 일어나는 소동이다. 이러한 밝은 ‘천체‘는 천문학자에게 친숙하지만 일반인의 의식에는 익숙하지 않기 때문이다. UFO는 현대인의 신화이자 종교UFO의 목격 보고는 약 10년 전에 정점에 도달했다. UFO를 본 적이 있다고 말하는 많은 사람들은 개를 데리고 산책하거나 담배 피우는 사람들이다. 왜 그럴까? 그들이 가장 많이 바깥에 있기 때문이다. 술에 거나해서 휴식을 취하는 저녁 시간, 특히 금요일에 UFO 목격이 급증한다. 외계인에 의한 납치와 외계인이 만든 미스터리 서클에 대한 설명을 포함하여 지금까지의 UFO는 음모론의 일종에 지나지 않는다. 우수한 기술을 가진 지적인 존재가 지구 밭의 밀을 누르기 위해 수조 마일을 여행할 것이라고 당신은 믿을 수 있는가? UFO는 하나의 문화적 현상으로 간주하는 것이 적절하리라 본다. 노스캐롤라이나 대학의 다이아나 파술카 교수는 신화와 종교는 인간이 상상할 수 없는 경험을 다루는 수단이라고 지적한다. 이런 시각에서 볼 때 UFO는 일종의 새로운 미국 종교라고 본다. 젊은 성인을 대상으로 한 연구에 따르면, UFO의 신념은 조현형 성격, 사회적 불안, 편집증적인 생각 및 일시적인 정신병에 대한 경향과 관련이 있음이 밝혀졌다. 만약 당신이 UFO를 믿는다면, 자신이 어떤 편집적 신념을 갖고 있지 않는지 살펴볼 필요가 있다. 전 NASA 직원 제임스 오버그 같은 사람들은 수십 년에 걸친 UFO 목격담을 끈질기게 추적해 진상을 파헤쳤다. 그러나 어떤 과학적 증거도 발견할 수 없었다. 그래서 대부분의 천문학자들은 외계인 방문에 대한 가설을 믿을 수 없는 것으로 치부하고, 지구 너머 외계 생명체에 대한 과학적 탐구에 에너지를 집중하고 있다. 우리는 우주에서 혼자인가? UFO가 인기있는 대중문화로 자리잡는 동안 과학자들은 UFO가 제기한 큰 질문, 곧 우주에서 ’우리는 혼자인가?‘에 답하려 노력하고 있다. 지금까지 천문학자들은 다른 별을 공전하는 4000개 이상의 외계행성을 찾아냈다. 이 수는 2년마다 두 배씩 증가하고 있다. 이들 외계행성 중 일부는 지구와 질량이 비슷하고 모성에서 적당한 거리에 있어 표면에 물이 있기 때문에 거주 가능한 것으로 간주된다. 이 거주 가능한 행성들 중 가장 가까운 행성은 우리 우주의 ’뒤뜰‘에서 20광년도 안되는 거리에 있다. 이 슈퍼지구들은 생명체가 발현하고 지성체와 문명이 출현하는 데 충분한 시간인 수십억 년 전에 형성된 것들이다. 천문학자들은 지구 너머의 생명체가 있다고 확신한다. “우주는 분명 생물학적 성분이 넘치고 있다”고 천문학자이자 외계행성 일급 사냥꾼인 제프 마시는 단언한다. 생명체에 적합한 조건을 가진 지구에서 별에서 별로 호핑하는 지적 외계인에 이르기까지 많은 단계가 있지만, 천문학자들은 드레이크 방정식을 사용하여 우리은하의 외계 문명 수를 추정한다. 비록 드레이크 방정식에는 많은 불확실성이 있지만 최근 외계행성 발견에 비추어 해석하면 우리가 유일한 또는 최초의 진보된 문명 일 가능성이 거의 없는 것으로 과학자들은 보고 있다. 지적인 외계인이 존재하더라도 우리가 그들을 찾지 못하거나 그들이 우리를 찾지 못할 여러 가지 이유가 있다. 우주의 시간이 너무나 장구하며 그 공간이 너무나 광대하기 때문이다. 장구한 우주의 시간과 거대한 우주의 크기가 견고한 장벽이 되어 우리를 외부 세계와 격리해놓고 있는 것이다. 그러나 과학자들은 외계인의 존재를 부정하지는 않는다. 다만 그들은 보다 확실한 과학적인 증거를 요구하고 있는 것이다. 우리 인류가 비록 은하의 시간 척도로 볼 때 극히 짧은 시간대에 존재하고 있지만, 만약 우리가 우주 속에서 홀로라면 우주 속에서 차지하는 우리의 진정한 위치를 탐구하기 위해 우리의 노력을 멈추지 말아야 하며, 다른 세계로 진출하기 위한 진보를 계속해야 할 것이다. 마지막으로 칼 세이건의 유명한 격언을 내려놓는다. “열린 마음을 유지하는 것은 가치 있는 일이지만 너무 많이 마음을 열면 머리가 빠진다.” 이광식 과학 칼럼니스트 joand999@naver.com

경북도의회는 현장의 애로사항과 문제점을 청취하기 위해 지난 17일과 18일 경북개발공사와 경북신용보증재단을 방문해 ‘열린의회 찾아가는 입법지원활동’을 펼쳤다. ‘열린의회 찾아가는 입법지원활동’은 정책지원관들이 경북도 출자·출연기관을 직접 방문해 중점 사업추진 현황과 2024년 사업계획 전반을 점검, 각 기관의 애로사항과 의견을 종합해 현장 중심의 의정활동을 지원하기 위해 올해 처음으로 도입된 제도이다.지난 17일 경북도개발공사(예천)를 찾아 부서별 실무자들로부터 노동이사제 도입, 신재생에너지 사업, 직원 자기계발 학습지원, 공사채 발행 계획, ESG 경영, 임금피크제, 은퇴과학자 마을 조성사업 등 업무 전반에 대한 의견을 청취했다. 특히 지역건설 하도급 업체 비율을 높일 수 있도록 지역건설사업 활성화 촉진 조례 개정과 노동이사제 도입을 위한 조례 제정을 비롯해 도내 신재생에너지 관련 사업을 추진하는 전담기관으로 지정하는 방안에 대한 의견을 주고받았다.지난 18일에는 경북신용보증재단 본점(구미)을 방문해 2023년 주요사업 실적과 2024년 주요 사업계획을 살펴보고, 최근 경기불황으로 인한 도내 소상공인의 어려움을 극복하기 위해 부실채무자 재기 지원 및 재단 출연금 확대를 통한 저금리 특례보증 확대 등 소상공인을 위한 지원체계를 보강하는 방안에 대해 논의했다.더불어 원활한 업무추진을 위해 우수인재 영입 및 인력 유출방지 대책과 직원 역량 강화 등을 위한 내부고객 마케팅 방안을 함께 모색했다. 김종수 의회 사무처장은 “이 제도를 통해 장기화된 경기불황을 극복하기 위한 해답을 찾고, 현장의 목소리를 수렴해 지역경제 활성화를 위한 정책발굴에 최선을 다할 것으로 기대한다”라고 밝혔다.

K이슈플랫폼은 사단법인 싱크탱크인 K정책플랫폼(이사장 전광우, 공동원장 정태용·박진)과 세종로라운드테이블(대표 정구현)이 공동개최하는 월례 토론회입니다. 다툼만 있고 해결이 없는 우리 사회에 합의를 통한 정책 방향을 제시하고자 합니다. 의제: 정부 R&D 예산의 배분 방식과 효율화 필요성은?보편성 중시: 천승현(세종대 물리천문학과 교수)전략성 중시: 정우성(포항공대 산업경영공학과 교수)사회: 안준모(K정책플랫폼 과학기술위원장, 고려대 교수)원고: 박진(K정책플랫폼 공동원장, KDI대학원 교수) 1. 문제 제기 작년 하반기 예산국회의 최대 관심사는 연구개발(R&D) 예산이었다. 행정부는 문재인 정부에서 대폭 늘어난 R&D 예산이 효율화될 필요가 있다고 보고 대폭 감액안을 편성했으나 국회는 정부안에서 6271억원이 순증된 26조 5000억원으로 확정했다.(그림 1) 그래도 작년 대비 14.7% 감축된 수준이다. 총액이 정해졌으니 앞으로 그 배분 방식에 대한 논의가 필요하다. 그리고 앞으로 R&D 예산의 효율화 노력을 강화할 필요가 있는지도 논의해야 한다. 두 질문에 대해 상반된 시각이 있다. 하나는 연구자들이 스스로 주제를 제안하고 자유롭게 창의성을 발휘하도록 많은 연구자에게 예산을 고루 나누어 주어야 한다는 ‘보편적 배분론’이다. 자연히 R&D 예산의 효율화 노력에 대해 부정적으로 보게 된다. 다른 하나는 선택과 집중을 강조하는 ‘전략적 배분론’이다. R&D 예산의 효율화가 필요하다는 입장을 갖게 된다. 양측을 대표하는 두 전문가는 배분 방식과 효율화 필요성에 대한 답을 내는 기준은 우리의 과학기술 경쟁력 확보와 국가재정 건전성 확보라는 점에 사전 합의했다.2. R&D 예산 배분방식 [사회] R&D 예산을 어떤 방식으로 배분해야 하겠습니까? [보편론] 과학기술 경쟁력을 확보하기 위해서는 연구생태계가 만들어져야 합니다. 이러한 생태계는 소수의 수월성 높은 학자로만 구성되지는 않습니다. 프로골프나 테니스대회의 상금이 1위에게만 주어지지 않고 컷오프 이상의 모든 선수들에게 배분되는 것과 같은 이치입니다. 이렇게 예산을 많은 학자들에게 나누고 자유롭게 상향식(bottom-up)으로 연구주제를 선정해야 그중에서 진정한 혁신이 나올 수 있습니다. 일본의 많은 노벨상 수상, 캐나다의 인공지능 연구, 작년 노벨 생리의학상도 이러한 풀뿌리 연구에서 나왔습니다. [전략론] R&D 예산에도 규모의 경제가 있습니다. 전략적 육성이 필요한 분야를 선별해 집중투자해야지 소액으로 나누어 뿌리면 효과가 떨어집니다. 연구 주제를 연구자에게 맡기지 않고 하향식(top-down)으로 정한다고 해서 창의성이 훼손되는 것은 아닙니다. [사회] 보편론도 모든 R&D 예산을 연구자에게 공평하게 나누어야 한다는 말씀은 아니지요? [보편론] 그렇습니다. R&D 예산에 선택과 집중이 필요하다는 원칙에는 동의합니다. 단 많은 대학교수에게 소액으로 지원되는 소위 풀뿌리 연구예산은 지켜야 한다는 뜻입니다. 현재 5000억원 정도니까 정부 R&D 예산의 1.9%에 불과합니다. [사회] 전략론도 풀뿌리 연구예산이 필요 없다는 뜻은 아니시지요?[전략론] 그렇습니다. R&D 예산의 전략적 배분 원칙을 준수하면서 풀뿌리 연구예산은 지켜야 합니다. [사회] 방금 그 말씀이 합의안이 되겠습니다. R&D 예산배분에 대해 더 구체적인 논의를 해볼까요? 가장 중요한 결정사항은 연구의 단계별 분야와 수행 주체지요. 이에 대한 두 분의 의견은 어떠신지요? [보편론] 정부는 기초·응용·개발연구 중 기초연구를 중심으로, 그리고 대학을 중심으로 지원을 더 늘려야 합니다. 민간이 정부 R&D의 3배를 하는 상황인데 정부는 민간이 하기 어려운 분야에 집중해야죠. [전략론] 개발연구 비중을 줄이고 기초연구 비중을 늘려야 하는 것은 맞습니다. 2022년 집행기준 우리의 개발연구 비중은 47%로 매우 높은 수준입니다. 미국은 국방 분야를 제외하면 개발연구 비중이 13%에 불과합니다. 그러나 기초연구의 범위는 지금보다 더 넓게 해석돼야 합니다. 대학 비중이 늘어야 하는 방향도 맞지만 정부출연 연구기관(출연연) 등 공공부문의 역할은 여전히 중요하다고 생각합니다. [보편론] 과학기술 분야 출연연은 향후 소규모 과제보다는 대형 융합연구에 더 집중해야 한다고 봅니다. [전략론] 동의합니다. [사회] 기초연구와 대학의 비중을 늘리면서 출연연의 역할을 재조정하는 것으로 합의할 수 있겠네요.3. R&D 예산 효율화 [사회] 현 정부는 R&D 예산의 효율화를 위해 작년 대비 올해 예산 규모를 줄였습니다. 앞으로 R&D 예산의 효율화는 지속 추진돼야 할까요? [보편론] 최근 연구에 따르면 일본에선 정부 R&D 예산 1억원은 3억 1600만원의 민간 R&D를 유도한다고 합니다. R&D 예산은 다른 예산에 비해 국가경쟁력 강화에 대한 기여가 큽니다. 건전재정은 필요하지만 R&D 예산을 줄이는 것은 답이 아닙니다. 정부 예산 중 R&D의 비중은 2006년 이후 4% 이상을 유지해 왔는데 올해 4% 이하로 떨어졌습니다.(그림 2) [전략론] 저 역시 과학자로서 R&D 예산의 중요성에는 이견이 없습니다. 그러나 우리 사회에는 저출산, 복지 등 대응이 시급한 분야가 많습니다. 이를 위해 전반적인 지출효율화가 필요하고 R&D 예산도 예외가 될 수 없습니다. 사실 R&D 예산은 부처 이기주의, 분야별 이기주의로 인해 비효율성이 높아져 있는 것이 사실입니다. [보편론] 물론 모든 정부 예산은 효율화해야지요. 문제는 풀뿌리 연구가 먼저 효율화 대상으로 지목된다는 점입니다. 풀뿌리 연구에는 정부가 영향력을 행사하지 못하기 때문에 지킬 생각도 별로 없는 것 같아요. [전략론] 저 역시 풀뿌리 연구를 비효율로 매도할 생각은 없습니다. 그러나 기업을 지원하는 개발연구 중에는 R&D의 탈을 썼지만 실상은 고용보조금에 가까운 것이 많습니다. 아울러 산업통상자원부 산하 많은 전문생산기술연구소들은 민간이 할 수 있는 연구를 수행하는 곳이 많습니다. 다른 부처와 지자체에도 유사한 연구소들이 존재하지요. [보편론] 동의합니다. [사회] 저는 두 분의 의견 차이가 클 것으로 생각했는데 막상 토론해 보니 쉽게 합의가 되네요. 그간 전문가 간 대화가 부족했나 봅니다. 그 외 R&D 정책에 대한 전반적인 제언을 부탁드립니다. [전략론] 기업에 대한 R&D 지원이 과도하게 된 것은 R&D의 성과를 고용창출 등 단기적인 지표로 평가했기 때문입니다. R&D 예산은 장기적인 시야로 편성해야 합니다. [보편론] R&D 정책이 미래 기술 수요 예측을 반영했으면 합니다. 그러자면 연구인력 정보, 빅데이터 등을 참고해야 합니다. 지금은 과학기술 정책이 과학적이지 않은 방식으로 수립되고 있습니다. [사회] 저도 한마디 덧붙인다면 현재 각 부처가 경쟁적으로 R&D 투자를 늘리다 보니 부처별 칸막이가 심해져 분절적 투자가 대세를 이루게 됐습니다. 부처 단위가 아닌 임무 중심으로 R&D 투자가 이루어져야 합니다. 이상의 제언에 대해 두 분 모두 공감하시는지요? [모두] 공감합니다. [사회] 합리적인 토론을 보여 주신 두 분께 감사드립니다.

설탕은 중세까지만 해도 금보다 비쌌던 물건이었다가 산업 혁명 이후는 누구나 맛볼 수 있게 됐다. 심지어 요즘 웬만한 음식 레시피에 설탕이 포함되지 않은 것이 없을 정도다. 음식의 감칠맛을 더해줄지는 모르겠지만 충치와 비만, 대사질환, 각종 성인 당뇨 원인이다. 게다가 단맛에 빠지면 계속 소비할 수밖에 없도록 뇌를 ‘중독’ 시키기도 한다. 그런데, 이런 당분이 또 다른 문제를 일으킬 수 있다는 지적이 나왔다. 중국과 미국 공동 연구팀은 뇌의 포도당 수치가 높을수록 항생제 내성이 생기기 쉽다고 21일 밝혔다. 이 연구에는 중국 과학원(CAS) 미생물학연구소, 중국과학원대, 충칭 시난대, 베이징 수도의대, 유전학 및 발달 생물학 연구소, 베이징 연합 의대 병원, 베이징 방사선 의학 연구소, 생명과학 연구소, 베이징대, 해군 의학대, 미국 조지아대 의과학자들이 참여했다. 연구 결과는 생명과학 분야 국제 학술지 ‘네이처 미생물학’ 1월 16일자에 실렸다. 곰팡이로 인해 걸리는 질환은 다양하다. 대표적인 것이 무좀이다. 피부 표면에서 발생하는 질환 이외에 곰팡이가 장기나 혈액 속으로 침투해 질병을 일으키기도 한다. 축농증, 구내염, 천식, 폐렴 등이 대표적이다. ‘크립토코쿠스 네오포만스’(Cryptococcus neoformans)라는 곰팡이는 면역력이 저하된 사람의 호흡기를 통해 체내에 들어가 혈액을 통해 전신으로 퍼진 다음 혈액-뇌 장벽을 통과해 수막염, 뇌염 등을 일으킨다. 이 곰팡이 때문에 매년 전 세계에서 약 18만 명이 사망하는 것으로 알려졌다. 곰팡이 관련 질환을 치료할 수 있는 대표적인 항진균제는 ‘암포테리신B’다. 만약 암포테리신B에 대한 내성이 있을 경우는 치료가 쉽지 않다. 이에 연구팀은 어떤 인자가 항진균제 내성을 유발하는지 분석에 나섰다. 연구팀은 생쥐의 뇌 조직과 사람의 뇌척수액을 추출해 수많은 대사산물이 크립토코쿠스 네오포만스와 암포테리신B의 상호 작용에 미치는 영향을 분석했다. 그 결과, 뇌에 존재하는 포도당이 포도당 억제 조절인자인 크립토코쿠스 네오포만스의 ‘Mig1’이라는 단백질과 결합해 항진균제 내성을 유도한다는 것을 규명했다. 또, 생쥐 실험을 통해 Mig1이 암포테리신B의 약효를 제한한다는 것을 확인했다. 연구팀은 곰팡이의 세포막 구성성분 중 하나인 ‘이시톨포스포릴세라마이드’를 억제하는 물질과 암포테리신B를 병용하면 네오포만스로 인해 발생하는 뇌 감염질환 치료 효과가 높아진다는 것을 밝혀냈다. 연구를 이끈 린퀴 왕 CAS 미생물학연구소 교수는 “이번 연구 결과는 당분처럼 숙주 유래 대사산물에 의해 항생제 약물 내성이 발생할 수 있음을 보여준다”라면서 “곰팡이나 세균 질환을 표적으로 하는 효과적인 치료법 개발에 도움이 될 것으로 기대한다”라고 설명했다.

춥고 건조한 행성이지만, 화성에는 지구처럼 물이 존재한다. 대부분은 땅속 깊은 곳에 얼음으로 존재하거나 남극과 북극에 있는 빙하에 있는 것으로 추정되지만, 미래 화성 식민지를 건설할 때 꼭 필요한 물은 현지에서 공급할 수 있는 셈이다. 그 덕분인지 화성을 무대로 한 SF 소설이나 영화에서는 적어도 물 문제로 고생하지는 않는다. 하지만 미 항공우주국(NASA)의 과학자들은 문제가 그렇게 단순하지 않다고 입을 모은다. 화성에 얼음 형태의 물이 존재하는 것은 분명하지만, 여러 가지 나쁜 물질이 섞여 있어 마실 수 있는 물로 정수하기가 쉽지 않다. 과학자들이 특히 우려하는 물질은 과염소산염(perchlorate, ClO4-)이다. 과염소산염은 지구에서도 자연적으로 생성되며 불꽃놀이용 폭발물, 기폭제, 성냥, 윤활유, 비료 등 다양한 화학 제품을 생산하는데 사용된다. 용도를 생각하면 사람이 먹으면 안 될 것처럼 생각되는데, 실제로도 발암성을 지닌 독성물질이다. 그런데 화성은 과염소산염이 풍부한 환경이라 화성에서 얻은 물 역시 과염소산염 농도가 높을 수밖에 없다. 물론 필터를 이용해 정수하면 되지 않느냐고 말할 수 있지만, 정수처리를 위해 들어가는 물과 에너지, 주기적으로 교체해야 하는 필터 등을 생각하면 화성 표면에 정수 시스템을 들고가는 것은 현실적이지 않은 방안이다. NASA 에임스 연구센터의 과학자들은 지구 미생물을 대안으로 제시했다. 지구 박테리아 가운데는 독성 물질인 과염소산염을 분해해 에너지원으로 사용하는 것들이 있기 때문이다. 다만 과염소산염 분해 미생물은 강력한 방사선이 쏟아지는 거친 화성 환경에서 살아남기 어렵다는 문제가 있다. 연구팀은 이미 우주 비행에서 뛰어난 생존력이 확인된 박테리아인 바실루스 서브틸리스 168 균주(Bacillus subtilis strain 168)에 과염소산 분해 효소를 만드는 유전자인 pcrAB와 cld를 삽입하는 방식으로 이 문제를 극복했다. 당장 이 미생물을 태운 우주선을 보내 화성 표면에서 테스트하긴 어렵지만, 모의 환경에서 테스트를 통해 추가적인 에너지나 자원 투입 없이 과염소산염을 제거할 수 있다는 점을 증명하면 물이 귀한 화성에서 큰 도움이 될 것으로 예상된다. 박테리아는 스스로 분열해 증식하기 때문에 생산 설비를 증설할 필요도 없고 고장나도 새로운 박테리아로 대체하면 그만이다. 에너지 역시 태양 에너지나 화학 에너지를 사용하기 때문에 현지에서 충분히 조달할 수 있다. 과학자들이 미래 화성 식민지의 조력자로 박테리아에 주목하는 이유다. 고든 정 과학 칼럼니스트 jjy0501@naver.com

사람은 살면서 무엇을 남길까. ‘무엇’이라는 게 사람마다 다를 수 있으나 한 가지 공통되는 정답이 있다. 바로 추억이다. 순간과 순간을 겹겹이 모아 생을 완성하는 추억들을 잃어버리고 지워버렸을 때를 이별이라고 한다. 물리적으로 떨어져야 하는 거리감이 아니라 함께했던 아무것도 기억하지 못할 때 진짜 이별은 찾아온다. 치매를 앓는 부모에게서 추억이 빠져나갔을 때 찾아오는 상실감에 마음이 무너지는 이유다. ‘네이처 오브 포겟팅’는 기억하는 능력을 상실해가는 한 사람의 추억을 가슴 먹먹하게 더듬는 작품이다. 영국 극단 ‘시어터 리’가 2017년 런던에서 초연해 호평받은 작품으로 2019년 내한 공연, 2022년 한국 라이선스 초연 모두 매진을 기록하며 관객들의 마음을 사로잡았다. 쉰다섯번째 생일을 맞은 톰에게 딸이 다가와 주머니 속에 빨간색 넥타이가 꽂혀 있는 남색 재킷을 입으라고 말한다. 그러나 조기 치매를 앓는 톰은 이내 딸의 당부를 잊어버리고 옷장을 뒤지기 시작한다. 한참을 찾아 옷장 속에서 무심코 교복 재킷을 꺼내입은 톰에게 생을 강렬하게 관통했던 기억들이 하나둘 스쳐 지나기 시작한다.배우들의 몸짓으로 이야기를 표현하는 피지컬시어터(신체극)인 ‘네이처 오브 포겟팅’은 톰의 여러 추억들을 관객들 앞에 펼쳐 보인다. 무대 위 작은 정사각형의 공간은 톰의 기억을 표상하는 곳으로 이곳에서 물이 닿은 글씨처럼 번져 또렷하지 않은 톰의 기억들이 뒤엉켜 전개된다. 배우들의 대사는 중간중간 끊기지만 극대화된 몸짓 덕분에 어떤 이야기를 전하려는지 충분히 이해할 수 있다. 뒤죽박죽 엉킨 추억 속에서 톰은 엄마가 등교 전 머리를 빗겨주던 어린 시절, 자전거를 타고 신나게 내달리던 등굣길, 친구들과 함께했던 교실, 결혼식 피로연장 등을 오간다. 완전체가 순차적으로 떠오르는 게 아니라 한꺼번에 다발적으로 뭉뚱그려 떠오르고, 나의 말보다는 상대의 말을 더 선명하게 인식하게 되는 기억의 감각을 구체적이고 탁월하게 묘사했다. ‘네이처 오브 포겟팅’은 원작 연출인 기욤 피지가 유니버시티 칼리지 런던의 신경과학자팀과 협업해 과학과 예술을 접목한 작품이다. 알츠하이머 환자들과 가족을 인터뷰하며 기억에 대한 면밀한 과학적 분석과 관찰을 통해 얻은 결과물을 몸이라는 강렬한 언어로 무대 위에 펼쳐냈다. 배우들의 역동적이고 섬세한 움직임에 더해 피아노와 바이올린, 퍼커션, 루프스테이션을 연주하는 2인조 라이브 밴드의 음악은 70분간 펼쳐지는 이야기에 흠뻑 빠져들게 한다.삶을 빛내는 순간들을 무대라는 입체 위에서 빛나게 표현한 작품이다. 살아가는 동안 형태를 잡고 단단해지는 기억들이 언젠가는 힘을 잃고 흩어지겠지만 마지막까지 인간의 삶을 경이롭고 아름답게 만드는 것들을 뭉클하고 벅찬 감동으로 담아냈다. 작품으로서는 짧은 70분이지만 잔상은 그 이상으로 오래 남는다. 단순하게 보자면 치매를 앓는 이의 추억을 표현한 극이지만 더 이상 남지 않으려는 기억을 붙잡기 위한 절박함이 말로 쉽게 설명할 수 없는 짙은 여운을 남긴다. 치매를 소재로 했지만 망각이라는 인간의 숙명, 흔적을 남기고 유지하고 버리다 사라지는 생의 본질과도 맞닿아 있어서다. 인간이라면 누구나 언젠가는 마주할 일이라는 점에서도. 피지 역시 “궁극적으로 우리 작품은 치매에 대한 게 아니라 깨지기 쉬운 삶의 취약성, 또한 기억이 사라져도 남을 우리 모두가 공유하는 영원한 무언가에 대한 것”이라고 설명했다. 공연은 오는 28일까지 서울 종로구 대학로아트원씨어터에서.

벌써 새해 첫 달의 절반이 지났다. 3차원 물리 시공간에서 균일하게 연속으로 흘러가는 시간을 일정한 단위로 나눈 달력은 위대한 발명품이다. 덕분에 우리는 새해 전후로 지난 일을 돌아보고 새로운 다짐을 할 수 있다. 2023년에는 달 탐사가 주목할 만했다. 한국의 다누리호는 2022년 12월 26일 달궤도 진입에 성공했고, 달궤도를 계속 돌면서 관측 결과를 보내왔다. 그중에는 달의 뒷면 지형 사진과 얼음이 있다고 알려진 에르미트 A분화구 사진 등이 있다. 눈앞에 있는 장소인 듯 생생한 이미지다. 일본, 러시아, 인도도 달 탐사를 추진했다. 먼저 2023년 4월에 일본의 민간기업 아이스페이스는 달 착륙 탐사로봇 하쿠토-R을 발사했으나 실패했다. 그 후 러시아가 47년 만에 달착륙선 루나 25호를 발사했는데, 8월 20일 착륙에 실패했다. 이와 달리 3일 뒤인 8월 23일 인도의 찬드라얀 3호는 달의 남극에 착륙하는 데 성공했고, 달 남극의 표면 온도를 직접 측정하는 등 성과를 올렸다. 그러나 9월 3일부터 14일간 이어진 영하 100도의 밤을 이겨 내지 못하고 교신 불능 상태가 됐다. 인도우주연구기구(ISRO)는 이 사실을 보고하면서 찬드라얀 3호가 “인도의 달 대사로 영원히 머물 것”이라는 멋진 말을 남겼다. 한국의 달착륙선 개발 사업은 작년 말에 확정됐다. 10년간 약 5300억원을 지원하고 2032년 발사를 목표로 한다. 최근 달 탐사가 활발해진 건 달에 대한 지식이 쌓였고 우주기술이 크게 발전한 덕분이다. 과학자들은 우주여행과 우주 이용, 예를 들어 화성 방문과 정착을 위한 우주기지의 입지로서 달을 기대한다. 또한 달의 희귀 자원 활용을 기대한다. 물론 달 탐사를 위한 개발 과정에서 정보통신, 정밀제어, 소재, 기계 등 관련된 여러 분야의 기술이 발전하겠지만 그것은 부차적 성과다. 화성으로 가는 중간 기착지로서 달이라는 목표는 천문학적인 연구비가 드는 거대과학의 목표라기엔 낭만적이고 문화적 상상력 충만하다. 이처럼 달 탐사는 거대과학이면서 동시에 과학문화 성격을 가진다. 대중들은 이미 달에 문화적으로 접근하는 데 익숙하다. 사람들은 달을 노래하고, 세계관의 구성 요소로서 상징성을 부여하고, 인간의 우주 활동 무대로 상상했다. 달에 대한 과학 지식이 늘어나도 이러한 문화적 접근은 방해받지 않는다. 예를 들어 달의 땅을 돈 주고 사는 사람들이 있다. 루나 엠버시라는 사이트에서 달의 땅을 팔고, 땅을 산 사람에게 증명서와 땅의 위치 정보를 제공한다. 황당해 보이는 이 사업은 성공을 거뒀다. 구매 후기에 따르면 저기 어디쯤 내 땅이 있겠거니 하면서 달을 보는 즐거움이 있다고 한다. 달 탐사 프로젝트 홍보도 대중의 달에 대한 문화적 상상과 함께 가야 한다. 관심을 가지고 지지하는 대중은 거대과학의 든든한 후원자이기 때문이다. 이번에 카이스트 미술관과 협력해 전시회 방식으로 다누리호의 성과를 공개하는 것은 참 좋은 시도다. 서울 이외 지역으로의 전시회 확대 등 달 탐사에 대한 문화적 시도를 다양하게 하면서 2032년까지 기대감을 키워 가야 할 것이다.

프랑스 남동부 중기 구석기시대(약 30만~3만년 전)의 네안데르탈인 거주지 아브리 뒤 마라스 동굴. 바닥 면 3m 아래에서 길이 6.2㎜, 굵기 0.5㎜의 끈이 달린 석기가 발견됐다. 나무껍질의 섬유질을 꼬아 만든 끈은 여러 가닥을 엮어 내구력을 갖췄다. 이 끈은 호모 사피엔스에 비해 그닥 똑똑하지 못했을 것이라는 네안데르탈인에 대한 고정관념을 깨뜨렸다. 네안데르탈인의 끈에서 오늘날 막강한 하중을 버티는 강철 케이블과 인공섬유, 음악 선율을 빚어내는 악기의 현이 탄생했다. 과학 베스트셀러 ‘빌트’를 쓴 여성 구조공학자 로마 아그라왈은 인류의 삶을 뒤바꾼 혁신적인 물건으로 못, 바퀴, 스프링, 자석, 렌즈, 끈, 펌프 등 7가지 발명품을 지목한다. 저자는 거대한 빌딩과 다리, 우주선 같은 복잡한 구조물을 작동시키는 건 작고 단순한 사물이라는 점에 착안했다. 어릴 때부터 물건을 분해해 내부 구조를 깨치는 데 타고난 저자가 영국 런던의 랜드마크인 높이 309.6m의 서유럽 최고층 빌딩 ‘더 샤드’를 설계한 건 우연이 아닐 것이다. 책은 일상에서도 친숙한 7가지 사물이 현대 공학에서 어떤 역할을 하는지를 다양한 사례를 통해 펼쳐 보인다. 둥근 머리와 뾰족한 끝을 가진 단순한 구조의 ‘못’은 진화를 거듭했다. 고정력을 높이기 위해 나사가 파인 나사못과 양쪽에서 체결이 가능한 리벳으로, 나사와 리벳이 합쳐진 볼트로 그 모양을 바꿔 가며 놀라운 쓰임을 만들어 냈다. 저자는 남성 중심의 서구 과학계가 주목하지 않았던 여성 엔지니어와 ‘텔레비전의 아버지’로 추앙받는 일본의 발명가 다카야나기 겐지로 같은 아시아 과학자들의 활약을 조명한다. 설거지에 문외한이었던 남성 엔지니어들이 번번이 실패했던 식기세척기의 원형을 만든 미국 여성 조지핀 코크런은 가사노동의 혁신을 일으켰지만 사후에야 그 업적을 인정받았다. 저자는 혁신의 핵심은 결국 사람이라고 강조한다. “만드는 사람들, 필요로 하고 사용하는 사람들, 그리고 때로 무심코 기여하는 사람들”이 세상을 바꿔 왔다고 말이다.

북극해 그란란드 빙하가 지난 몇십 년 동안 기후 위기 탓에 시간당 평균 3000만t이나 사라졌으며, 이는 지금껏 알려진 양보다 20% 더 많은 것이라는 연구 결과가 나왔다. 영국 가디언과 AFP 통신 등에 따르면, 미국 항공우주국(NASA) 제트추진연구소(JPL) 등 미 연구팀은 지난 1985년부터 2022년까지 매달 그린란드 빙하종점위치를 담은 위성사진 24만 장을 분석했다. 그 결과 그린란드 빙하에서 지금까지 알려진 5조t보다 20% 더 많은 총 6조t의 빙하가 녹아 없어진 것으로 나타났다.연구팀은 최근 몇십 년 동안은 그전보다 빠르게 그린란드 빙하가 사라지고 있는 것은 분명하다고 지적했다. 또 그린란드 빙하가 지난 1985년 이후 가장 크게 줄어드었다며 계절적 변화와 기후변화 영향에 가장 민감한 모습을 보였다고 설명했다. 이번에 추가로 사라진 것으로 분석된 빙하 대부분에 대해서는 그린란드와 맞닿은 해수면 아래 위치해 해수면 상승에 미친 직접적 영향을 미미했을 것이라고 분석했다. 다만 세계 기후시스템에 큰 역할을 하는 심층 해수 순환시스템 중 하나인 ‘대서양 대규모 해양순환’(AMOC)에 미칠 영향에 대해서는 우려를 표했다.이번 연구 주저자로 JPL 소속 빙하학자 채드 그린 박사는 언론 인터뷰에서 거의 모든 그린란드 빙하가 최근 몇십 년간 감소했다며 바다에 유입되는 담수 양이 늘어나면 AMOC 약화는 불가피하다고 지적했다. 과학자들도 적은 양이라도 담수 유입량이 늘어나면 AMOC의 전면적 붕괴와 이에 따른 세계 기후 패턴과 생태계 교란, 식량안보 문제를 불러올 수 있는 극적인 전환점으로 작용할 수 있다고 우려했다. 팀 렌튼 영국 엑서터대 교수는 북대서양에 대한 추가적인 담수 유입은 우려할만한 상황이라면서 AMOC의 부분적인 붕괴만으로도 영국과 서유럽, 북미 일부, 사헬지역(아프리카 사하라사막 남쪽 가장자리 지역)에 심각한 영향을 줄 수 있다고 분석했다. AMOC는 지구 기후 시스템에서 한번 변화가 일어나면 되돌릴 수 없는 중요한 하위 시스템 중 하나로 여겨져 왔으며, 붕괴 시점을 2025년으로 예측하는 연구들도 있다. 바다에는 극지의 차가운 물이 깊이 가라앉아 저위도 지역으로 흘러가는 심층 해수 순환이 있다. 이런 해수 순환은 열, 탄소, 산소, 영양분 등 공급은 물론 해수면 높이와 세계 기후 시스템 변화 등에 큰 영향을 미친다. 대표적인 해수 순환으로는 남반구에 ‘남극 역전 순환’(Antarctic overturning circulation)이 있고, 북반구에서는 ‘대서양 자오선 역전 순환’이라고도 불리는 AMOC가 있다. 자세한 연구 결과는 세계적 학술지 ‘네이처’ 1월 17일 자에 게재됐다.

중국 연구진이 치사율이 100%에 이르는 코로나 변종 바이러스 개발에 성공했다는 보고가 나왔다. 미국 뉴욕포스트 등 외신들은 17일(현지시간) “중국 과학자들이 인간화된 쥐에게 100% 치명적인 변이 코로나19 균주를 실험하고 있다”고 보도했다. 베이징화학기술대학, 베이징 PLA종합병원, 난징대 의대 등이 만든 이 바이러스는 GX_P2V로 알려졌다. 연구진은 사람과 유사한 유전적 구성을 가진 쥐를 실험 대상으로 했는데 바이러스에 감염된 쥐가 모두 단 8일 만에 사망했다. GX_P2V는 쥐의 폐, 뼈, 눈, 기관, 뇌를 감염시켰는데 쥐들은 죽기 며칠 전 빠르게 체중이 감소했고 구부정한 자세로 매우 느리게 움직였다. 죽기 이틀 전부터 바이러스가 뇌에서 증가했고 전날에는 눈이 완전히 하얗게 변해 섬뜩한 모습을 보였다. 이 실험에 대해 연구진은 “다른 연구에서 이전에 보고된 결과들을 훨씬 능가한다”고 밝혔다. 이 연구는 코로나19 관련 바이러스에 감염된 쥐의 100% 사망률이 처음 보고된 연구로 알려졌다. 연구진은 바이러스의 행동과 인체 건강에 대한 잠재적 영향을 이해하기 위한 추가 조사가 시급하다고 강조했다. 이에 대해 학계에서는 우려의 목소리가 쏟아졌다. 바이러스가 자칫 유출됐다가는 인류에 끔찍한 재앙이 될 수 있기 때문이다. 영국 유니버시티 칼리지 런던(UCL) 유전학 연구소의 전염병학 전문가인 프랑수아 발루는 이 연구에 대해 “끔찍하고 과학적으로 완전 무의미하다”고 비난했다. 그는 “2016~2019년 우한에서의 연구와 마찬가지로 이 연구는 필수적인 최소한의 안전 봉쇄 및 관행 없이 무모하게 수행됐을 수 있다”고 덧붙였다. 이는 코로나19 바이러스가 중국 우한의 실험실에서 유출됐다는 내용을 비판한 것이다. 미국 스탠퍼드대학교의 은퇴한 의학교수인 겐나디 글린스키 박사는 “너무 늦기 전에 이러한 광기를 막아야 한다”고 경고했다.

중국 과학자들이 체세포를 이용해 지금까지 성공한 적이 없었던 영장류 복제에 성공했다. 중국 과학원(CAS) 신경과학연구소, 상하이 뇌과학 센터, 중국과학원대, CAS 유전학 및 발달 생물학연구소 공동 연구팀은 체세포 복제를 통해 태어난 붉은털원숭이(히말라야 원숭이)가 2년 이상 건강하게 살아있다고 18일 밝혔다. 이번 연구 결과는 기초과학 및 공학 분야 국제 학술지 ‘네이처 커뮤니케이션즈’ 1월 17일자에 실렸다. 생식세포가 아닌 피부세포 같은 체세포는 생명체가 어떻게 만들어지는지에 대한 유전 정보를 갖고 있지만 새로운 유기체를 만들어 내기는 어렵다. 이 때문에 난자의 핵을 제거한 뒤, 체세포에서 채취한 세포핵을 이식해 복제하는 ‘체세포 핵 이식’ 또는 ‘체세포 핵 치환’ 기술로 생존 가능한 배아를 만들었다. 이런 방식으로 복제된 최초의 동물이 양 ‘돌리’다. 이후 필리핀 원숭이를 비롯해 다양한 포유류 종의 복제가 체세포 핵 치환술로 시도됐다. 그렇지만 대부분의 포유류 종에서 복제 효율이 낮고 태아 때나 갓 태어나서 사망하는 확률이 높았다. 특히 동물 실험에서 많이 활용되는 붉은털원숭이는 체세포 복제에 성공한 경우가 한 번 있었지만, 출생 직후 사망했을 정도로 복제가 어려운 동물로 알려져 있다. 연구팀은 흔히 시험관 아기로 불리는 체외수정(IVF)으로 얻은 붉은털원숭이의 배반포와 체세포 핵이식으로 복제된 붉은털원숭이 배반포의 후성유전학적 데이터를 비교 분석했다. 그 결과, 복제 배아 및 태반은 IVF 배아 및 태반과 비교해 크기와 모양에 이상이 있음을 확인했다. 연구팀은 이런 문제를 해결하기 위해 발달 중인 복제 배아에 건강한 태반을 제공하는 방법으로 체세포 복제 붉은털원숭이를 태어나게 하는 데 성공했다. 이렇게 태어난 붉은털원숭이는 2년 이상 건강하게 생존하고 있다. 연구팀에 따르면 이렇게 태어난 복제 붉은털원숭이는 한 마리뿐이지만 추가로 더 만들어 낼 예정이며 다른 영장류 복제에도 활용할 계획이라고 밝혔다. 이번 연구를 주도한 CAS 신경과학연구소의 퀴앙 선 수석 연구원(비인간 영장류 실험실장)은 “이번 연구 결과는 영장류 생식 복제 메커니즘에 대한 이해를 높일 뿐만 아니라 복제 효율성을 개선하는 데 도움이 될 수 있다”라고 말했다. 지금까지 이 방법을 사용한 건강한 붉은털원숭이 복제는 단 한 마리만이 보고되었지만, 이 연구 결과는 향후 영장류 복제를 위한 유망한 전략으로 입증될 수 있습니다.

지난 연말 과학 저널 ‘네이처’는 올해 주목해야 할 연구 중 가장 먼저 ‘인공지능(AI) 연구의 질주’를 꼽았다. 네이처의 예측대로 연초부터 놀라운 AI 연구 성과들이 쏟아져 나와, 2024년이 AI가 인간을 뛰어넘는 ‘티핑 포인트’의 해가 되는 것 아니냐는 목소리까지 나오고 있다. 구글 딥마인드와 미국 뉴욕대 컴퓨터과학과 공동 연구팀은 복잡한 기하학 문제를 인간 이상의 능력으로 풀어낼 수 있는 수학 인공지능 ‘알파지오메트리’(AlphaGeometry)를 공개했다. 이 연구 결과는 과학 저널 ‘네이처’ 1월 18일자에 실렸다. 기계학습 기반 AI 시스템으로는 수학 증명 문제를 풀어내는 게 쉽지 않다. 기계학습은 컴퓨터가 특정 작업을 수행하는 방법을 익힐 수 있도록 하는 빅데이터가 반드시 있어야 한다. 그렇지만 기하학 증명 문제는 AI를 훈련할 수 있는 자료가 거의 없다. 이에 연구팀은 사람이 만들어 놓은 데이터가 필요 없는 방법을 사용했다. 알파지오메트리는 기본적인 기하학 정리와 증명법을 바탕으로 복잡한 문제를 스스로 풀고 학습해 훈련하는 신경 언어모델을 활용했다. 연구팀은 알파지오메트리에게 2000~2020년 국제수학올림피아드에 출제된 기하학 문제 중 30개를 풀도록 했다. 그 결과 알파지오메트리는 25개의 문제를 완벽하게 증명했다. 알파지오메트리의 풀이를 본 수학자들은 국제수학올림피아드 금메달리스트 수준이라고 평가했다. 특히 2004년 국제수학올림피아드에서 출제된 문제에 대해서는 기존에 알려지지 않았던 새로운 방식의 증명을 내놨다. 연구팀은 알파지오메트리가 현재는 기하학 분야 문제 해결에 국한돼 있지만, 다른 수학 영역에까지 적용이 가능할 것으로 예측했다. 알파지오메트리 개발을 이끈 트리우 트린 구글 딥마인드 연구원은 “이번 연구는 AI 개발의 핵심 목표인 복잡하고 논리적인 문제를 인간이 보여 준 최고 실력에 근접하는 수준으로 해결할 수 있음을 보여 줬다는 데 의미가 있다”고 말했다.한편 미국 위스콘신·매디슨대 생화학과, 화학·생명공학과 공동 연구팀은 인간의 개입이 전혀 없이 단백질을 설계할 수 있는 AI 로봇을 개발했다고 17일 밝혔다. 이 연구 결과는 화학 공학 분야 국제 학술지 ‘네이처 화학공학’ 1월 12일자에 발표됐다. 생체 내 거의 모든 화학반응은 단백질로 이뤄진 효소로 진행된다. 또 수많은 질병은 유전자 오류로 인해 잘못된 단백질 생산이나 구조 이상 때문에 생긴다. 그래서 단백질의 구조와 기능을 이해하는 것은 생화학, 생물물리학뿐만 아니라 생물학, 의학 연구에서 핵심 과제라고 할 수 있다. DNA 유전 암호를 해석하면 단백질을 구성하는 아미노산 순서는 알 수 있지만 단백질의 3차원 구조를 예측하고 새로운 단백질을 만들어 내는 것은 쉽지 않은 일이다. 이번 연구팀은 단백질을 빠르게 설계할 수 있는 AI 플랫폼인 ‘단백질 경관 탐색을 위한 자율주행 머신’(샘플)을 개발했다. 연구팀은 샘플이 내열성 강한 단백질 효소 4종을 설계하도록 했다. 그 결과 인간 과학자가 6~12개월 걸린 단백질 효소 개발을 샘플은 단 몇 주 만에 설계해 냈다. 연구를 이끈 필립 로메로 위스콘신·매디슨대 교수(구조 생물학)는 “이번 AI 로봇은 신약 개발이나 신물질 발견에 걸리는 시간과 비용을 획기적으로 줄여 줄 것으로 기대한다”고 말했다.

중국 연구진이 치사율 100%에 달하는 치명적인 코로나19 변이 바이러스를 실험실에서 제조하는데 성공했다고 밝혔다. 미국 뉴욕포스트 등 외신의 16일(이하 현지시간) 보도에 따르면, 중국군 관계자가 포함된 현지 연구진은 2017년 말레이시아에 서식하는 천갑산에게서 발견한 코로나바이러스를 변형시켜 돌연변이인 ‘GX_P2V’를 제조했다. 이후 해당 변이바이러스를 쥐에게 감염시킨 결과, 실험 쥐 4마리는 모두 8일 이내에 죽었다. 변이 바이러스에 감염된 쥐들은 죽기 며칠 전부터 빠르게 체중이 줄고 구부정한 자세를 보였다. 또 극도로 느리게 움직였으며 죽기 직전 눈이 하얗게 변하는 특이한 증상을 보였다. 이후 연구진은 추가로 8마리의 쥐럴 더 감염시킨 뒤 안락사하고 장기를 분석했다. 그 결과 높은 수치의 바이러스 RNA가 뇌와 폐, 눈을 포함한 주요 장기에서 확인됐다. 특이한 점은 폐에서 발견된 바이러스의 양은 서서히 감소하는 추세였던 반면, 뇌에서는 바이러스 양이 증가하는 모양새를 보였다는 사실이다.연구진은 “이번 발견은 감염의 후기 단계에서 심각한 뇌 감염을 유발하고, 이것이 쥐들의 주요 사망 원인일 수 있다는 사실을 암시한다”고 설명했다. 이번 실험에 쓰인 쥐들은 사람에게 있는 ACE2(에이스투) 단백질을 발현시킨 형질 변형 쥐로, 유전적으로 사람과 매우 닮은 실험 쥐들이다. 에이스투 단백질은 바이러스가 감염되는 데 중요한 역할을 하는 상피세포 표면의 수용체다. 뉴욕포스트는 “이번 연구는 코로나19 관련 바이러스에 감염된 쥐의 사망률이 100%로 보고된 최초의 연구”라며 “다만 해당 변이 바이러스가 인간에게 어떤 영향을 미칠 지에 대해서는 명확히 확인되지 않았다”고 전했다. “끔찍한 연구…미친 짓 빨리 그만두게 해야” 해당 연구결과가 공개된 뒤 전문가들은 우려와 비판을 쏟아냈다. 영국 유니버시티칼리지런던 유전학 연구소의 역학 전문가인 프랑수아 발루는 “이번 연구는 끔찍하다. 과학적으로도 완전히 무의미하다”면서 “인간화(化)한 쥐를 무작위로 바이러스에 강제 감염시키는 것에서 배울 수 있는 것은 없다”고 지적했다. 이어 “특히 이번 논문에서 이 연구가 어떤 수준의 생물학적 안전성 수준에서 수행됐는지 밝히지 않아 우려된다”고 덧붙였다.실제로 중국의 코로나바이러스 연구 상당수는 종종 공기를 통해 전염이 가능한 잠재적인 감염병 병원체를 처리하기에는 부적절한 생물학적 안전 수준(BSL-2)에서 수행된다. 전 스탠포드의학교수인 젠나디 글린스키 박사도 “이런 광기는 너무 늦기 전에 멈춰야 한다”고 지적했다. 미국 콜드스프링하버연구소 생물학센터의 저스틴 키니 부교수는 “중국 과학자들이 의도적으로 바이러스의 병원성이나 전염성을 강화하지 않았기 때문에, 논문에 기술될 연구는 유전자를 조작해 감염성을 높이는 ‘기능획득’(Gain of function) 연구에 속하지는 않은 것으로 보인다”고 전했다. 앞서 세계보건기구(WHO)는 코로나19 바이러스가 박쥐에서 발원해 천갑산을 중간 숙주로 거쳐 사람에게 전파된 것으로 보인다고 밝힌 바 있다. 한편 이번 연구결과는 지난해 10월 논문 공유 플랫폼 바이오아카이브(BioRxiv)에 실렸다.

지난 연말 과학 저널 ‘네이처’는 올해 주목해야 할 연구 중 가장 먼저 ‘인공지능(AI) 연구의 질주’를 꼽았다. 네이처의 예측대로 연초부터 놀라운 AI 연구성과들이 쏟아져 나와, 2024년이 AI가 인간을 뛰어넘는 ‘티핑 포인트’의 해가 되는 것 아니냐는 목소리까지 나오고 있다. 구글 딥마인드와 미국 뉴욕대 컴퓨터과학과 공동 연구팀은 복잡한 기하학 문제를 인간 이상의 능력으로 풀어낼 수 있는 수학 인공지능 ‘알파지오메트리’(AlphaGeometry)를 공개했다. 이 연구 결과는 과학 저널 ‘네이처’ 1월 18일자에 실렸다. 기계학습 기반 AI 시스템으로는 수학 증명 문제를 풀어내는 쉽지 않다. 기계학습은 컴퓨터가 특정 작업을 수행하는 방법을 익힐 수 있도록 하는 빅데이터가 반드시 있어야 한다. 그렇지만 기하학 증명 문제는 AI를 훈련할 수 있는 자료가 거의 없다. 이에 연구팀은 사람이 만들어 놓은 데이터가 필요 없는 방법을 사용했다. 알파지오메트리는 기본적인 기하학 정리와 증명법을 바탕으로 복잡한 문제를 스스로 풀고 학습해 훈련하는 신경 언어모델을 활용했다. 연구팀은 알파지오메트리에게 2000~2020년 국제수학올림피아드에 출제된 기하학 문제 중 30개를 풀도록 했다. 그 결과 알파지오메트리는 25개의 문제를 완벽하게 증명했다. 알파지오메트리의 풀이를 본 수학자들은 국제수학올림피아드 금메달리스트의 수준이라고 평가했다. 특히 2004년 국제수학올림피아드에서 출제된 문제에 대해서는 기존에 알려지지 않았던 새로운 방식의 증명을 내놨다. 연구팀은 알파지오메트리가 현재는 기하학 분야 문제 해결에 국한돼 있지만, 다른 수학 영역에까지 적용이 가능할 것으로 예측했다. 알파지오메트리 개발을 이끈 트리우 트린 구글 딥마인드 연구원은 “이번 연구는 AI 개발의 핵심 목표인 복잡하고 논리적 문제를 인간이 보여준 최고 실력에 근접하는 수준으로 해결할 수 있음을 보여줬다는 데 의미가 있다”라고 설명했다. 인간 없이 단백질 설계 가능한 AI로봇 개발인간 1년 걸린 설계, AI로봇 단 몇 주 만에 한편, 미국 위스콘신-매디슨대 생화학과, 화학·생명공학과 공동 연구팀은 인간의 개입이 전혀 없이 단백질을 설계할 수 있는 AI 로봇을 개발했다고 17일 밝혔다. 이 연구 결과는 화학 공학 분야 국제 학술지 ‘네이처 화학공학’ 1월 12일자에 발표됐다. 생체 내 거의 모든 화학반응은 단백질로 이뤄진 효소로 진행된다. 또 수많은 질병은 유전자 오류로 인해 잘못된 단백질 생산이나 구조 이상 때문에 생긴다. 그래서, 단백질의 구조와 기능을 이해하는 것은 생화학, 생물물리학뿐만 아니라 생물학, 의학 연구에서 핵심 과제라고 할 수 있다. DNA 유전 암호를 해석하면 단백질을 구성하는 아미노산 순서는 알 수 있지만, 단백질의 3차원 구조를 예측하고 새로운 단백질을 만들어 낸다는 것은 쉽지 않은 일이다. 구글 딥마인드는 2018년 단백질 구조를 예측하고 만들어 내는 인공지능 ‘알파폴드’를 내놨다. 알파폴드는 2020년 코로나19 바이러스 단백질 구조를 예측하고, 2022년에는 인간 단백질 98.5%를 포함한 단백질 구조 데이터베이스를 공개해 학계를 놀라게 했다. 이번 연구팀은 단백질을 빠르게 설계할 수 있는 AI 플랫폼인 ‘단백질 경관 탐색을 위한 자율 주행 머신’(샘플·SAMPLE)을 개발했다. 연구팀은 샘플이 내열성 강한 단백질 효소 4종을 설계하도록 했다. 그 결과, 인간 과학자가 6~12개월 걸린 단백질 효소 개발을 샘플은 단 몇 주 만에 설계해냈다. 연구를 이끈 필립 로메로 위스콘신-매디슨대 교수(구조 생물학)는 “이번 AI 로봇은 신약 개발이나 신물질 발견에 걸리는 시간과 비용을 획기적으로 줄여줄 것으로 기대한다”라고 말했다.

중국 헤이룽장성 하얼빈의 ‘중국 침략 일본군 731부대 죄증(罪證·범죄증거) 진열관’이 다크투어리즘(Dark Tourism) 명소로 떠올랐다. 다크투어리즘은 잔혹한 참상이 벌어졌던 역사적 장소나 재난·재해 현장을 돌아보며 교훈을 얻기 위한 여행을 뜻한다. 16일 중국중앙TV(CCTV)에 따르면 영하 20도를 밑도는 혹한 속에서도 이 진열관을 찾는 방문객이 급증했다. 입장을 기다리는 행렬은 수㎞에 달하며, 하루 입장객을 1만 2000명으로 제한하고 있어 오래 기다린 뒤에도 발길을 돌리는 이들도 있다. 높은 인기에 힘입어 전시관 측은 문을 닫던 월요일에도 정상 개방하기로 했다. 또 금요일과 토요일은 폐관 시간을 종전 오후 5시 30분에서 오후 7시까지로 늘렸다. 참관객들의 편의를 제공하기 위해 지난 14일부터는 예약제도 시행했다. 예약하지 않은 방문객들은 731부대의 만행을 고발한 다큐멘터리를 시청한 뒤 주요 시설만 제한적으로 관람할 수 있도록 했다. 한 네티즌은 소셜미디어(SNS)에 글을 올려 “혹한 속에서도 아무도 불평하지 않고 수 킬로미터 되는 대기 행렬을 지키고, 새치기하는 사람도 없다”며 “진열관에서 무료로 나눠주는 따뜻한 차 한잔으로 추위를 녹인다”고 설명했다.지난해 말부터 하얼빈 겨울 축제를 즐기려는 인파가 중국 전역에서 몰리고 있다. 위안단(元旦·1월 1일) 연휴인 작년 12월 29일부터 지난 2일까지 304만 7900명의 관광객이 방문해 59억1400만 위안(약 1조 923억원)의 관광 수입을 올려 이 기간 역대 최고치를 기록했다. 하얼빈을 찾은 관광객들에게 731부대 죄증 진열관은 필수 방문 코스로 자리 잡았다. 이는 일본이 후쿠시마 제1원자력발전소 오염수(일본 정부 명칭 ‘처리수’) 해양 방류에 나선 것을 계기로 반일 감정이 고조된 데 따른 것으로 보인다. 한편 일제 관동군 산하 731부대는 1932~1945년 사이 중국 북동부 헤이룽장성 일대에서 인류 역사상 가장 잔인한 생체실험을 수행했다. 이 부대에 끌려온 한국인, 중국인, 미국인 등 전쟁 포로들은 일본어로 ‘통나무’를 뜻하는 ‘마루타’라고 불렸다. 부대 소속 의사와 과학자들은 이들을 페스트균, 탄저균 등 여러 세균에 감염시켜 관찰하거나, 산채로 해부하는 등 잔혹한 실험을 행했다. 하얼빈시가 확보한 명단에 따르면, 이 부대의 실험실에서 죽어간 사망자는 3000명 이상으로 추산된다. 일본은 제2차 세계대전에서 패한 뒤 증거를 없애기 위해 이 부대 시설 대부분을 폭파했다. 중국은 2001년 원형을 유지하던 이 부대 본부 건물을 731부대 진열관으로 운영하다 2015년 8월 부대 주둔지였던 동쪽에 새로 진열관을 건립해 재개관했다.

태양계에서 두 번째로 큰 행성인 토성은 거대한 고리와 함께 수많은 위성을 거느리고 있다. 하지만, 위성 질량의 대부분은 태양계에서 두 번째로 큰 위성인 타이탄이 차지하고 있다. 타이탄은 지구의 달보다 더 큰 것은 물론이고 사실 수성보다도 지름이 약간 더 커서 작은 행성이나 다를 바 없는 위성이다. 더욱이 태양계에서 유일하게 두꺼운 대기와 바다를 지닌 위성이기 때문에 과학자들의 중요 연구 대상이다. 타이탄 표면은 평균 영하 179도의 극저온 세상이기 때문에 물도 바위처럼 단단하게 얼을 수밖에 없다. 따라서 타이탄의 바다와 호수는 물이 아니라 천연가스의 주요 성분인 메탄과 다른 탄화수소로 되어 있다. 당연히 이 탄화수소 바다는 과학자들의 비상한 관심을 끌었으나 안개 같은 타이탄의 뿌연 대기 때문에 망원경으로 직접 관측할 수 없다는 문제점이 있다. 따라서 미 항공우주국(NASA)의 카시니 탐사선은 레이더를 이용해 표면 지형을 관측하고 바다 및 호수의 크기와 형태를 관측했다.그런데 2014년 카시니 데이터를 분석한 과학자들은 이상한 사실을 발견했다. 타이탄의 호수 한 가운데 레이더 반사율이 좀 다른 지역이 존재했다. 마치 섬처럼 단단한 고체 형태로 생각되었으나 타이탄의 다른 육지 지형보다 반사율이 높아 그 정체를 두고 과학자들 사이에서 갑론을박이 이어졌다. 일부 과학자들은 질소의 거품이 레이더에 반사된 것이라고 주장했고 다른 과학자들은 지구의 빙산과 같은 탄화수소의 얼음 덩어리라고 맞받아쳤다. 이 미스터리 섬은 과학자들 사이에서 마법의 섬(magic islands)이라는 별명을 얻었다. 텍사스 대학 행성 과학자인 신팅 유가 이끄는 연구팀은 마법의 섬에 대해 새로운 해석을 추가했다. 연구팀은 타이탄의 대기에서 생성된 탄화수소 중 고체 성분이 눈이나 비처럼 내린 후 강을 타고 호수에 모이면 바로 가라앉아 침전될지 아니면 둥둥 뜨게 될지 연구했다.연구팀의 모델에 따르면 고체 탄화수소는 물에 뜨는 성질이 약해 빙산처럼 둥둥 뜨기 어렵다. 물처럼 얼면서 부피가 커지고 밀도는 낮아지지 않기 때문이다. 여기에 액체 탄화수소는 표면 장력도 낮아 물체를 띄우는 힘이 약하다. 하지만 만약 고체 성분의 탄화수소 덩어리가 스위스 치즈처럼 구멍이 많은 다공성 구조라면 이 한계를 극복하고 호수 위에 모여 덩어리를 만들 수 있다. 그리고 이 덩어리 표면에 서리처럼 얇은 막이 형성되면 레이더 신호에 잡힌 것처럼 반사율이 높지만, 그렇다고 일반적인 육지나 호수가 아닌 독특한 반사 신호가 생성될 수 있다고 해석했다. 결론은 얼어붙은 탄화수소 덩어리가 떠 있다는 이야기다. 물론 마법의 섬의 정체를 가장 확실하게 확인할 방법은 직접 타이탄에 탐사선을 보내 직접 관측하는 것이다. NASA는 2034년 타이탄 하늘을 비행할 탐사선인 드래곤 플라이를 발사할 계획이다. 그리고 잠수함 형태의 탐사선을 보낼 계획도 있다. 이런 시도가 이어지면 마법의 섬도 언제까지 그 정체를 숨길 수는 없을 것이다. 고든 정 과학 칼럼니스트 jjy0501@naver.com

인간이 만물의 영장이라는 편견을 버리고 지구 생태계를 바라보면 사실 지구 생태계의 정점에 선 다세포 생물은 사실 곤충이다. 지금까지 밝혀진 전체 동물 종 4분의 3인 80만 종이 곤충일 정도로 숫자나 다양성 면에서 비교가 될 동물이 없기 때문이다. 곤충의 성공 비결은 단단하게 몸을 보호하면서도 움직이기 편한 외골격과 뛰어난 감각 기관, 그리고 어디든 움직일 수 있게 도와주는 세 쌍의 다리와 날개를 들 수 있다. 그 가운데서도 날개는 곤충이 작은 몸집에도 지구상 어디든지 이동할 수 있도록 도와준 일등 공신이다. 식물을 갉아먹는 애벌레는 움직일 수 있는 범위가 좁지만, 성체인 나비는 먼 거리를 날아 알을 낳고 번식할 수 있어 이 약점을 극복할 수 있다. 곤충은 날개를 통해 먼 거리를 이동할 수 있게 된 것은 물론 꿀벌처럼 완전히 새로운 생태학적 지위를 차지할 수도 있었다. 오랜 세월 과학자들은 곤충의 날개가 얼마나 뛰어난 기관인지 연구해 왔다. 하지만 이 날개가 어떻게 진화했는지는 알아내지 못했다. 극도로 얇고 가벼운 곤충의 날개는 매우 뛰어난 비행 기관이지만, 화석화 과정에서 잘 보존되는 일이 드물어 연구가 어려웠기 때문이다. 아마도 수억 년 전 초기 곤충의 날개는 비행과는 관련이 없는 다른 목적으로 진화한 후 비행에 쓰인 것으로 생각되지만, 그 과정은 미스터리로 남아 있다. 체코과학원 생물학센터(BC CAS) 연구팀은 독일 연구자들과 함께 독일 니더 작센주의 채석장에서 발견된 곤충 화석에서 날개 진화의 단서를 찾아냈다. 연구팀이 발견한 것은 3억 년 전 석탄기 지층에 보존된 팔레오딕티옵테라(Palaeodictyoptera) 유충 화석이었다. 팔레오딕티옵테라는 비교적 큰 곤충으로 후손 없이 멸종된 초기 고대 곤충이다. 이들은 현생 잠자리처럼 유충 시기에는 물속에서 자라다가 충분히 큰 후에는 변태를 거쳐 날아다닌 것으로 생각된다. 그런데 연구팀은 유충 화석에서 등에 돋은 3쌍의 구조물을 발견했다. 사진 속 구조물은 배에 있는 아가미와 비슷하게 생겼는데, 위치상 성체의 날개가 있는 곳에 가까워 곤충의 날개는 아가미에서 진화했다는 기존의 가설을 지지하는 결과로 해석된다. 초기 수생 생활을 하던 곤충의 조상이 육지로 상륙한 후 아가미는 필요 없는 기관이 됐다. 하지만 일부 곤충은 여전히 유충 시기에 물속에서 생활했기 때문에 아가미가 퇴화하지 않았다. 대신 이들 중 일부는 등 쪽의 아가미를 이용해 높이 뛰거나 활강 비행을 하는 데 사용하면서 오히려 아가미가 비행에 적합하게 변해 나중에는 날개로 진화한 것으로 추정된다. 이번 발견은 그 중단 단계 유충 화석을 확인했다는 데 의의가 있다. 곤충은 역사상 최초로 비행 능력을 확보해 이미 3억 년 이전에 하늘을 날아다녔다. 이후 익룡, 새, 박쥐 등 다양한 동물들이 하늘을 날게 되면서 독점적인 지위에서 내려왔지만, 하늘을 나는 곤충은 여전히 생태계에서 중요한 역할을 하고 있다. 과학자들은 지구 역사상 최초의 동력 비행이 어떻게 시작됐는지 자세히 알기 위해 곤충에 대한 연구를 계속할 것이다. 고든 정 과학 칼럼니스트

제임스 웹 우주 망원경(JWST)은 인류 역사상 가장 비싼 망원경으로 제작에서 발사까지 10조 원이 넘는 막대한 비용이 투입됐다. 하지만 비싼 몸값은 충분히 하고 있다. 제임스 웹 우주 망원경이 아니라면 불가능한 정보를 과학자들에게 제공하며 인류의 지식을 한 단계 더 확장하고 있기 때문이다. 최근 제임스 웹 우주 망원경은 지구에서 270만 광년 떨어진 거리에 있는 삼각형자리 은하(Triangulum galaxy, M33)에서 새로 태어난 아기별을 다수 관측했다. 아기별 관측 거리로는 역대 최대 거리다. 과학자들은 지금까지 아기별의 탄생 과정을 자세히 관측해 많은 사실을 알아냈으나 대부분의 관측은 우리 은하에서만 이뤄졌다. 제임스 웹 우주 망원경 발사 이전에도 마젤란 은하처럼 근접 거리에 있는 위성 은하에서 새로운 별의 생성을 관측했지만, 망원경 성능 한계로 멀리 떨어진 다른 나선 은하에서도 우리 은하와 비슷한 방식으로 별이 태어나는지 확인할 길은 없었다. 하지만 과학자들은 제임스 웹 우주 망원경의 강력한 성능을 활용해 우리 은하에서 두 번째로 가까운 나선 은하인 삼각형자리 은하에서 새로운 별이 탄생하는 장면을 포착했다. 허블 우주 망원경과 스피처 우주 망원경을 이용해 새로운 별이 생성될 가능성이 높은 위치를 먼저 파악하고 제임스 웹 우주 망원경으로 중적외선 관측 장비 (mid-infrared imager, MIRI)로 남쪽에 있는 나선팔을 집중 관측한 덕분이다.이번 관측에서 제임스 웹 우주 망원경은 1-2개의 아기별을 찾은 것이 아니라 무려 793개의 후보를 확인했다. 보통 아기별은 거대한 가스 성운에서 동시에 태어나기 때문에 여러 개를 동시에 찾아내는 경우가 드물지 않다. 하지만 이렇게 많은 별을 찾아낸 것은 제임스 웹 우주 망원경의 관측 범위와도 연관이 있다. 허블 우주 망원경과 달리 제임스 웹 우주 망원경의 주 관측 영역은 파장이 긴 적외선 영역이다. 가시광선보다 파장이 긴 적외선은 가스나 먼지를 뚫고 나오기 쉽다. 성장 중인 아기별은 아직 가스와 먼지에 둘러싸여 있어 가시광 영역에서 관측이 쉽지 않다. 제임스 웹 우주 망원경은 허블 우주 망원경보다 훨씬 큰 거울을 사용할 뿐 아니라 파장 자체도 아기별을 관측하는 데 더 유리해서 좋은 성과를 거둘 수 있었다. 현재는 데이터 분석 초기이지만, 과학자들은 삼각형자리 은하의 나선팔이 우리 은하보다 더 덩어리진 형태로 별의 생성이 한 번이 아닌 여러 차례 일어났을 가능성이 높다고 보고 있다. 왜 이런 차이가 생겼는지는 확실치 않지만, 모든 나선 은하가 비슷한 과정으로 별을 생성하고 성장하지 않는다는 점은 짐작할 수 있다. 제임스 웹 우주 망원경으로 이웃 나선 은하를 우리 은하처럼 자세히 들여다보면 지금까지 몰랐던 여러 가지 사실이 밝혀질 것으로 기대된다.